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令人驚艷的醫療「黑科技」

馮翠菊編譯

在醫療領域,很多「黑科技」的問世讓人們眼前一亮。這些技術正在或即將帶來一些療法的顛覆或觀念的改變。科學家們不斷將各種炫酷的腦洞變成現實,令人嘖嘖稱奇。

黑科技1:透視骨骼和器官的「魔鏡」

如果有一面鏡子,能讓你「看到」自己的內臟、骨骼、血管……你會想要去試試嗎?最近,約翰霍普金斯大學開發出一種新的高科技「魔鏡」,用於向醫學生們講解解剖學問題,幫助他們更好地了解骨骼、器官、血管和肌肉等關鍵身體部位。目前這面鏡子就放置在約翰霍普金斯大學Malone Hall的三樓南大廳。

據了解,該鏡子實際上並沒有對站在面前的人進行X光檢查,它只是利用了時下流行的增強現實技術(AR),在對應的輪廓內插入了正確的解剖學三維部位,因此可以放心體驗!

黑科技2:檢測無癥狀超早期癌症的變色文身

提到文身,大多數人會聯想到「社會人」。然而,科學家發明了一種特殊的變色文身,通過它可以檢測癌症。

現代研究表明,多種癌症的出現都伴隨著血鈣升高,例如乳腺癌、結腸癌、前列腺癌、肺癌、胃腸癌和某些血液腫瘤等。由此出發,來自瑞士巴塞爾蘇黎世聯邦理工學院的Martin Fussenegger教授團隊,將改造的工程細胞植入皮下,即可以對血鈣濃度進行監測。如果出現高鈣血症,細胞就會表達黑色素,使皮膚上出現一塊「文身」。鑒於高鈣血症與多種癌症都密不可分,這種「文身」在一定程度上可以作為癌症出現的早期預警。該研究成果發表於《科學轉化醫學》(Science Translational Medicine)。

高鈣粒子濃度下產生黑色素

研究人員把文身細胞植入小鼠體內進行試驗,在它們的身體一側植入封裝好的文身細胞,另一側植入不同的腫瘤組織,有乳腺癌、結腸癌這樣會造成高血鈣的腫瘤組織,也有腺瘤這樣與高血鈣無關的。結果顯示,移植了高血鈣相關腫瘤的小鼠都在植入位置上長出了一塊「文身」,對照的小鼠則完全沒有變黑的跡象!如果這種文身細胞在人體內也能夠同樣起效的話,那麼它應該可以幫助高風險人群監測相關腫瘤的發生。

小鼠實驗:上組移植了高血鈣相關腫瘤,在植入位置長出了「文身」;下組為對照組,未出現文身。

Fussenegger表示,這個思路不僅僅可以用在監測癌症上,它可以對其他生物標誌物進行監測。將來工程細胞很可能會應用在許多病程進展緩慢的疾病上,例如神經退行性疾病等。

黑科技3在60秒內使傷口癒合的強力膠水

當我們的身體出現傷口的時候,小的傷用創口貼就能解決,但對於大傷口就免不了去醫院縫針了,這樣做不僅疼,還需要等待一定的時間慢慢恢復,而且還很有可能留下疤痕。物件開裂了可以用膠水粘起來繼續使用,那麼傷口能不能也通過塗抹膠水而自動癒合呢?科學家正試圖把這個夢想照進現實。

一種名為Me Tro的「超級膠水」在澳大利亞的實驗室里成為現實,它可能為人類的急救護理和手術帶來革命性的改變。更重要的是,它不僅能在身體的表面發揮作用,還能治癒身體內部比如心臟、肺部甚至動脈的傷口。哪裡受傷塗哪裡,然後再用紫外線照射一下,膠水會在60s內固化成凝膠狀,使傷口癒合,並且不留任何疤痕。而且,Me Tro除了能憑著超強的密封性和牢固度對傷口起到保護作用外,還能有助於組織再生。

更重要的是,Me Tro本身內含的降解酶可以自由控制膠水在傷口上的存留時間,意味著,傷口一旦癒合,膠水即自動消失,不會有任何的殘留。這種膠水由一種叫「彈性蛋白原(tropoelastin)」的蛋白質組成。它是彈性蛋白的前體分子,能夠使皮膚、血管、肺組織、韌帶和肌腱在伸展或收縮之後復原。Weiss教授解釋說,由於Me Tro是由人體天然蛋白質組成,人體能與這種膠質自然融合,因此它不會引起人體的免疫反應。

目前,這款膠水已經成功地迅速閉合了嚙齒動物的動脈傷口,並且在豬肺縫合實驗中也獲得成功。澳洲和美國生物醫學工程師們仍在積極努力的開發Me Tro膠水,如果一切順利,2年內就可以在人類治療中應用。

黑科技4無縫修復「脆」軟骨的強力組織凝膠

說到膠水,我國科學家開發的一款能修復軟骨的膠水也毫不遜色。關節軟骨缺損由於缺乏自愈性,目前仍沒有有效的治療方法。浙江大學醫學院歐陽宏偉教授課題組針對這一問題,製備了一種具有原位成型並和組織無痕整合特性的水凝膠(M-O-G),能夠更好修復軟骨缺損。該研究成果發表於《今日應用材料》(Applied Materials Today)。

該水凝膠同時具有以下特徵:

可注射原位成型,能夠促進膠體與組織結合;

可調的力學特性,模擬天然軟骨的力學特性;

強大的組織整合性,有利於宿主細胞遷移和新組織生成;

無痕修復,能有效修復軟骨缺損,且新生軟骨與原位軟骨之間無縫連接。

如果該膠水能應用於臨床,那以後只要是遇到軟骨損傷,用此膠水「粘」一下就好了,我們都期待這一天早日到來!


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